葛林科　張蓬　王家宏　張靜　朱云慶　馬宏瑞

［摘 要］環(huán)境化學(xué)課程是高等學(xué)校環(huán)境類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，既有系統(tǒng)理論，又具較強的實踐性。文章基于學(xué)情調(diào)研和教改痛點，通過系列教改措施，建立學(xué)習(xí)共同體，強化科研反哺教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)案例，開展多元化教學(xué)實踐；擴展第二課堂，搭建教學(xué)平臺，建立本科生導(dǎo)師制，組織學(xué)生全員參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽；融合課程思政，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，解決實際環(huán)境問題。這一創(chuàng)新模式運行以來，增長了學(xué)生的見識，提升了教學(xué)質(zhì)量；建立了全員育人、全程育人模式，增強了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力；培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維，鍛煉了學(xué)生解決實際環(huán)境問題的能力，對于全面推進環(huán)境化學(xué)課程體系改革具有一定的推廣和借鑒意義。

［關(guān)鍵詞］環(huán)境化學(xué)；信息化教學(xué)；第二課堂；科學(xué)思維；全程育人

［中圖分類號］G642.0［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2024）03-0034-04

環(huán)境化學(xué)是研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)[1-2]。環(huán)境化學(xué)課程是環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，適用于本科教學(xué)，主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)如圖1所示[2]。環(huán)境化學(xué)課程面臨找準改革方向，持續(xù)開展創(chuàng)新教學(xué)的難題。而新工科是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育的改革方向。因此，亟須在新工科理念的指導(dǎo)下，積極探索環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)改革。

《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》明確指出，對于工學(xué)類專業(yè)課程，要培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)[3]。環(huán)境化學(xué)課程在環(huán)境類人才培養(yǎng)的課程體系中占據(jù)核心地位，如何深入開展教學(xué)改革創(chuàng)新，形成適合環(huán)境實用型復(fù)合人才培養(yǎng)的教學(xué)方法，提高課程教學(xué)的育人質(zhì)量，是滿足新時代高等教育立德樹人新要求的重要課題[4-6]。筆者以陜西科技大學(xué)（以下簡稱我校）為例，通過剖析環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)改革的痛點，針對線上與線下教學(xué)相結(jié)合、課程理論與課程實踐相結(jié)合、思維提升與人才培養(yǎng)相結(jié)合，探索了全員育人、全程育人的創(chuàng)新教學(xué)改革模式，全面推進了環(huán)境化學(xué)課程改革。

一、環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)改革的痛點剖析

基于學(xué)情分析和課程特點，高校環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)改革主要面臨三個痛點：

（一）教學(xué)內(nèi)容需要優(yōu)化

以往的環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)案例較為陳舊，沒有做到與時俱進。我校環(huán)境類專業(yè)學(xué)生大多來自陜西等內(nèi)陸省份，對近海、大洋、全球環(huán)境等認識不足。而多數(shù)污染物普遍存在于全球各地，不僅在內(nèi)陸、近海被監(jiān)測到，而且會跨界傳輸?shù)酱笱?、南北極、青藏高原等偏遠地區(qū)。因此，環(huán)境化學(xué)課程應(yīng)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)案例，根據(jù)學(xué)情開展有針對性的教學(xué)，拓寬學(xué)生的知識面。

（二）第二課堂利用不足

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師上完課，這門課程就結(jié)束了；而第二課堂是教學(xué)課堂的延續(xù)，能使師生加強聯(lián)系，注重全程育人。環(huán)境化學(xué)課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課，不僅要使學(xué)生掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識，而且要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會擴展和應(yīng)用。然而，由于對第二課堂的利用不足，難以達成教學(xué)目標，因此，教師要探索“第二課堂”創(chuàng)新教學(xué)模式。

（三）課程思政的深度和高度不夠

環(huán)境化學(xué)課程注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，但如何將思政元素與課程內(nèi)容有機結(jié)合，提升課程思政的高度是環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)面臨的難題。

環(huán)境化學(xué)課程既要培養(yǎng)學(xué)生的微觀思維，理解環(huán)境化學(xué)的基本概念、定律、理論，又要培養(yǎng)學(xué)生的全球環(huán)境宏觀思維，從全球著眼，以國際視角關(guān)注環(huán)境污染物，探討化學(xué)污染物的濃度水平、污染機制、行為歸趨、危害效應(yīng)和控制技術(shù)。此外，還要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的綜合思維能力，從而更好地認識和解決中國當(dāng)前的環(huán)境污染問題。

二、環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)改革思路與實踐

環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)改革的總體思路如圖2所示。基于教學(xué)改革的痛點分析，建立由教師和學(xué)生構(gòu)成的學(xué)習(xí)共同體，從三個方面進行教學(xué)改革，實現(xiàn)線上與線下教學(xué)相結(jié)合、課程理論與課程實踐相結(jié)合、思維提升與人才培養(yǎng)相結(jié)合，實現(xiàn)全員育人、全程育人。

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)案例，開展多元化教學(xué)實踐

第一，通過系列教改項目和科研項目，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)案例。環(huán)境化學(xué)是一個不斷發(fā)展的學(xué)科，隨著新的環(huán)境問題的不斷產(chǎn)生，環(huán)境化學(xué)需要不斷補充新的研究成果和發(fā)展趨勢。通過學(xué)情分析發(fā)現(xiàn)，我校環(huán)境類專業(yè)學(xué)生大多來自內(nèi)陸省份，對近海、大洋、全球環(huán)境等認識不足。教師整理了大量的環(huán)境化學(xué)案例，包括污染物在內(nèi)陸、海洋、極地的環(huán)境行為狀況，并將這些案例應(yīng)用到教學(xué)過程中。第二，教學(xué)團隊重視科研反哺教學(xué)，不斷將國家自然科學(xué)基金等科研項目的成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，融入教育教學(xué)之中。第三，開展多元化教學(xué)實踐，扎實推進課程教學(xué)水平和質(zhì)量提升。通過建立學(xué)習(xí)共同體，打破教師與學(xué)生之間的“壁壘”。將環(huán)境化學(xué)課程原來的以教師課堂教學(xué)為主的模式，變?yōu)閹熒降冉涣鲗W(xué)習(xí)的模式；由原來的老師問、學(xué)生答，變?yōu)閷W(xué)生組隊給老師找難題。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)境歷史事件和當(dāng)前環(huán)境問題，共同尋找整體認識、綜合解決方案，促進學(xué)生團隊協(xié)作、主動學(xué)習(xí)、積極思考。第四，注重線上與線下緊密結(jié)合。課程組連續(xù)兩年開展環(huán)境化學(xué)課程信息化建設(shè)，并開展了多元化教學(xué)實踐。以環(huán)境光化學(xué)轉(zhuǎn)化“知識樹”框架為例（見圖3），在線上課程中，點擊任一條目就能鏈接到相應(yīng)的內(nèi)容，方便學(xué)生分知識點進行學(xué)習(xí)。此外，教師組織學(xué)生到實驗室參觀光化學(xué)反應(yīng)儀，了解光化學(xué)實驗，進一步理解和掌握理論知識。

（二）擴展第二課堂，建立教學(xué)平臺和導(dǎo)師制，組織學(xué)生全員參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽

第二課堂指在第一課堂（課堂教學(xué)）外的時間進行的與第一課堂相關(guān)的教學(xué)活動，注重學(xué)生的素質(zhì)教育和全程育人。環(huán)境化學(xué)課程要求學(xué)生理解基本概念、定律、理論，也注重知識的擴展和應(yīng)用。課程組探索了第二課堂創(chuàng)新教學(xué)，形成了“課堂教學(xué)—實踐平臺—導(dǎo)師制—創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”為鏈條的全程育人模式。首先，為提升學(xué)生的理論實踐和創(chuàng)新能力，課程組搭建虛實結(jié)合、具有環(huán)境化學(xué)特色的實踐教學(xué)平臺，建成省級實驗教學(xué)示范中心、省級虛擬實驗教學(xué)示范中心和省級虛擬仿真實驗教學(xué)項目。其次，為提升學(xué)生的科研參與度和實踐動手能力，課程組基于教研室及環(huán)境學(xué)院，建立本科生導(dǎo)師制，以實現(xiàn)本科生全員參與科研創(chuàng)新。最后，以本科生全員導(dǎo)師制為支撐點，構(gòu)建各類各級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽教師全員參與、全程指導(dǎo)，本科生全員參與的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)體系，建設(shè)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的過程化培養(yǎng)機制。

（三） 融合課程思政，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，解決實際環(huán)境問題

環(huán)境化學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，為認識和解決環(huán)境污染問題提供基礎(chǔ)理論支持，為履行國際環(huán)境公約提供科學(xué)依據(jù)與技術(shù)支撐。國際上，新型POPs、碳排放等全球環(huán)境問題層出不窮，我國也出現(xiàn)了一些新的環(huán)境問題。因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想，打好我國污染防治攻堅戰(zhàn)。如圖4所示，在課程教學(xué)中，教師將思政元素和課程內(nèi)容深度融合，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識，引導(dǎo)學(xué)生利用環(huán)境化學(xué)知識去思考、理解我國和全球的環(huán)境問題，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜實際環(huán)境問題的能力。

為更好地在課堂教學(xué)中融入思政元素，解決實際環(huán)境問題，教師還利用課外學(xué)時連續(xù)開展環(huán)境化學(xué)課程報告會，引導(dǎo)學(xué)生從環(huán)境化學(xué)角度綜合思考、剖析環(huán)境歷史事件和當(dāng)前與環(huán)境相關(guān)的熱點、政策。

三、環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)改革的效果分析

（一） 增長了學(xué)生的見識，提升了教學(xué)質(zhì)量

基于系列教改項目和科研項目，課程組強化科研反哺教學(xué)，不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)案例，做到基礎(chǔ)知識、案例、熱點和前沿問題相結(jié)合，幫助學(xué)生扎實掌握基礎(chǔ)知識，接觸本領(lǐng)域的熱點方向和最新進展。通過實踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣普遍提高，反映出學(xué)生對新案例、新知識的渴求。同時，環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)形成了“學(xué)生中心，教、學(xué)聯(lián)動，自我評價，同行評價相結(jié)合”的以學(xué)生為中心的評教體系，完善學(xué)生跟蹤反饋和課程評估制度，促進了教學(xué)持續(xù)改進；實施校、院、系三級督導(dǎo)機制，幫助教師提升教學(xué)水平和質(zhì)量。

（二）建成全員育人、全程育人模式，增強了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力

課程組探索了“第二課堂”教學(xué)模式，形成了以“課堂教學(xué)—實踐平臺—導(dǎo)師制—創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”為鏈條的全員育人、全程育人模式，即開發(fā)環(huán)境化學(xué)特色的擴展式教學(xué)平臺，建立本科生全員導(dǎo)師制，構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)體系，充分發(fā)揮了學(xué)生的主動性，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力，提升了學(xué)生的科研參與度、實踐動手能力和理論創(chuàng)新能力，從而促進了課程理論和專業(yè)實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽相結(jié)合。近3年，學(xué)生共獲包括“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽國家級銀獎等省部級以上獎勵18項?；诮⒌奶搶嵔Y(jié)合、環(huán)境化學(xué)特色實踐教學(xué)平臺和多維度協(xié)同育人模式，我校培養(yǎng)了行業(yè)需求的高素質(zhì)復(fù)合應(yīng)用型人才。依據(jù)麥可思應(yīng)屆畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量評價數(shù)據(jù)，用人單位對我校環(huán)境專業(yè)類畢業(yè)生的滿意度超過90%。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，鍛煉了解決實際環(huán)境問題的能力

在課程教學(xué)中，教師融合課程思政，引導(dǎo)學(xué)生利用環(huán)境化學(xué)知識思考、理解我國和全球的環(huán)境問題。通過課程報告會，有力提升了學(xué)生的綜合思維能力、解決實際環(huán)境問題的能力，提高了學(xué)生對生態(tài)文明建設(shè)的責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識，并促進了環(huán)境化學(xué)課程建設(shè)和優(yōu)秀教學(xué)資源的校際共享。學(xué)生專業(yè)興趣和素養(yǎng)的提升，又進一步激發(fā)了他們讀研深造的動力，2022年和2021年，學(xué)生考研率分別為50%和45%，較2020年的35%有較大提高。

四、結(jié)語

環(huán)境化學(xué)課程是環(huán)境專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，課程教學(xué)是以學(xué)生發(fā)展為中心，通過全員育人、全程育人，培養(yǎng)對國家有用的創(chuàng)新型人才。本文針對環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)改革的痛點，通過系列教改項目，強化科研反哺教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)案例，開展多元化教學(xué)實踐，扎實推進課程教學(xué)水平和質(zhì)量的提升。通過擴展第二課堂，搭建教學(xué)平臺，建立本科生導(dǎo)師制，組織學(xué)生全員參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，發(fā)揮學(xué)生的主動性，激發(fā)創(chuàng)造力。融合課程思政，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，提升綜合思維能力，解決實際環(huán)境問題。這一模式運行以來，實現(xiàn)了線上與線下教學(xué)相結(jié)合、課程理論與課程實踐相結(jié)合、思維提升和人才培養(yǎng)相結(jié)合，實現(xiàn)了全員育人、全程育人，對于全面推進環(huán)境化學(xué)課程體系改革具有一定的推廣和借鑒意義。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 陳景文， 全燮. 環(huán)境化學(xué)[M]. 大連： 大連理工大學(xué)出版社， 2009.

[2] 戴樹桂. 環(huán)境化學(xué)[M].2版.北京：高等教育出版社， 2006.

[3] 中華人民共和國教育部. 教育部關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的通知（教高〔2020〕 3號）[EB/OL]. （2020-06-01） [2023-06-30]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_4?62437.html.

[4] 張武，程紹玲，賈青竹.環(huán)境化學(xué)課程思政內(nèi)涵建設(shè)與實踐[J].化學(xué)教育（中英文），2021，42（16）： 77-81.

[5] 呂向菲，胡南江，閆蕾，等. 基于CDIO模式的環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)改革與實踐[J].化學(xué)教育，2016，37（18）：56-59.

[6] 劉春麗，趙歐，韋萬麗，等. “雨課堂”在環(huán)境化學(xué)教學(xué)改革中的應(yīng)用[J]. 化學(xué)教育（中英文），2020， 41（20）： 81-85.

［責(zé)任編輯：黃緊德］